ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Известен способ обессоливания воды электролизом в электродиализаторе с ионообменными мембранами (а.с. СССР № 1398884, В 01 d 13/02, 1988). Недостатком данного способа является высокий расход электроэнергии 0,53-1,9 Вт·ч/г соли при использовании ионообменных мембран.

Задачей данной работы является снижение затрат электроэнергии на процесс обессоливания воды и повышение производительности процесса очистки. Поставленная задача решается тем, что в способе обессоливания воды электродиализом в электродиализаторе с катионо- и анионообменной мембранами процесс ведут на импульсном токе с частотой импульсов 50-10 ³ Гц. Известно использование импульсного тока (пат. РФ № 2083268, В 01 d 13/02, 1997). В данном способе применение импульсного тока определенных параметров (резонансная частота для извлекаемых ионов, скважность и плотность тока) позволяет регенерировать высококонцентрированные (2 моль/л и более) растворы, содержащие загрязняющие ионы тяжелых металлов. Причем в электродиализаторе используется только одна мембрана - катионообменная, разделяющая установку на две камеры: анодную и катодную, что позволяет селективно извлекать ионы одного знака заряда, оставляя при этом необходимые одноименно заряженные. В предлагаемом же способе извлекают ионы обоих зарядов: катионы и анионы, что позволяет проводить процесс обессоливания воды. Использование импульсного тока позволяет снизить расход электроэнергии за счет того, что одинаковые значения плотности тока j_ср. на переменном асимметричном и импульсном токе достигаются в случае

j_ср. = j _max / q,

где j _max - рабочая плотность тока в импульсе; q - скважность импульсного тока. То есть рабочая плотность тока в импульсе имеет более высокие значения по сравнению с переменным асимметричным током, что увеличивает производительность электродиализатора. Кроме того, на снижение расхода электроэнергии влияет наличие токовых пауз при использовании импульсного тока. Исследования показали, что при переходе с переменного асимметричного на импульсный ток расход электроэнергии снижается в 1,2-10 раз, а поток ионов через мембраны увеличивается более чем в 10 раз.

Таким образом, использование импульсного тока с частотой импульсов 50-10 ³ Гц дает наибольший эффект по снижению расхода электроэнергии и производительности процесса обессоливания.